欧洲专利局 (EPO) 专利与技术观察站的最新技术洞察报告显示, 在过去的 30 年中, 光伏领域的创新取得了显著增长.

受全球可持续发展, 能源安全, 技术进步以及生产成本下降的推动, 光伏领域在近几十年中实现了长足的发展. 展望未来, 材料, 储能集成和智能电网方面的进步有望进一步促进该领域的发展, 使太阳能成为清洁, 分散且具有弹性的全球能源基础设施的基石. 本报告利用最新专利数据以及 EPO 和欧洲创新委员会 (EIC) 的综合专业知识, 重点介绍了技术趋势和新出现的挑战, 为公共和私营部门的决策者提供了宝贵的见解.

50 年趋势: 光伏创新在材料, 设备和应用领域的演变

这份技术洞察报告分析了 30 项技术在 50 年间的发展趋势. 研究结果考虑了约 34 万项发明的信息, 其中包括 7 万件国际同族专利, 涉及光伏材料, 光伏设备, 这些设备的管理以及应用领域四个方面.

光伏发明的数量从 20 世纪 90 年代末开始大幅增长, 在过去 30 年中增长了 17 倍以上. 虽然设备技术在 1990 年—2023 年期间占据了关键地位, 占所有发明的 78%, 但其他子领域的作用也在稳步增长. 2020 年—2023 年, 48%的发明与设备技术有关, 其次是应用领域 (25%) , 光伏材料 (17%) 和设备管理 (10%) .

中国成为全球光伏专利申请中心, 欧洲在关键创新领域表现强劲

在过去 15 年中, 专利申请活动逐渐向中国转移, 这与中国在光伏制造和部署方面的崛起相呼应. 尽管国际同族专利自 2012 年以来有所下降, 但中国的专利申请自 2010 年以来激增了近 6 倍. 到 2022 年, 中国的光伏新发明已经占到全球总量的 80%.

虽然中国在光伏电池板生产方面处于领先地位, 但欧洲在部署相关技术方面仍保持着强大的优势, 例如农用光伏 (将太阳能电池板与农业用地相结合) 以及在屋顶, 车棚和建筑物上的安装.

主要申请人

在 1990 年至 2023 年之间, 排名前 20 位的国际同族专利申请人主要来自日本 (13 家) , 其次是美国 (3 家) , 韩国 (2 家) , 德国和法国 (各 1 家) . 由于中国的主要机构, 如中国科学院和国家电网公司, 主要专注于国内申请, 因此并未出现在此排名中.

在报告期内, 排名前 20 位的申请人主要集中在设备技术 (15146 件国际同族专利) , 光伏材料 (3178 件国际同族专利) 和应用领域 (2517 件国际同族专利) 方面, 与光伏设备管理相关的技术 (1010 件国际同族专利) 则占次要地位.

欧洲初创企业和大学推动设备和材料领域的创新

欧洲初创企业主要在光伏设备领域进行创新, 其次是材料领域, 且近年来在应用相关发明方面的关注度不断增加. 德国, 法国, 瑞士和瑞典的初创企业活动最为活跃. 主要的区域热点包括英格兰南部, 比利时和荷兰南部, 莱茵河上游地区, 苏黎世, 日内瓦湖地区, 法国东南部, 德累斯顿和斯德哥尔摩.

欧洲大学在发明活动方面始终保持着高水平, 尤其是在光伏设备和材料方面. 英国的学术专利申请量居首位, 其次是法国, 瑞士和德国.

主要的区域热点包括英格兰南部, 比利时和荷兰南部, 巴黎和洛桑地区, 莱茵河上游地区和马德里地区.

报告中的案例研究概述了这一领域的创新发展. 葡萄牙工程师努诺．科雷亚 (Nuno Correia) 和卡拉．戈麦斯 (Carla Gomes) 是其中的发明人, 他们领导的团队为浮动式太阳能发电场开发了一个跟踪太阳的系泊平台. 他们的系统可以提高光伏面板的效率, 为进一步投资浮动式太阳能发电场技术提供了动力. (编译自 www. epo. org)

翻译: 王丹　校对: 刘鹏